일본, 세계 첫 철도 송전에 ‘초전도체’ 운용 개시

2024년 3월 10일 일요일

니혼게이자이신문 조간 1면

송전 손실 없는 '초전도'

철도 영업 노선에 도입은 세계 최초

이즈 하코네 철도에서

  JR 철도 종합 기술 연구소(도쿄도 고쿠분지시)는, 전기를 낭비 없이 전철에 보내는 '초전도 송전 시스템'을 이즈하코네 철도(시즈오카현 미시마시)의 일부 구간에서 가동시킨다. 영업 노선에의 도입은 세계 최초로. 철도 각사에 순차적으로 도입을 촉구하고, 온난화 대책에 공헌하는 새로운 시스템으로 보급을 목표로 한다.

  이 철도의 슨즈선(노선 거리 19. 8킬로미터)의 오히토역(시즈오카현 이즈노쿠니시) 옆에 길이 약 100미터의 초전도 송전 케이블과 냉동기, 펌프 등을 설치하고, 13일 첫차부터 새로운 시스템으로 전기를 보낸다. 시스템 상황을 확인하면서 상시 가동을 목표로 한다.

  일반 송전 케이블에서는, 전기의 일부가 열이 되어 손실되는 '송전 손실'이 생긴다. 개발한 초전도 송전 시스템은 케이블의 소재에, 냉각하면 전기 저항이 제로가 되는 초전도 재료를 사용한다. 송전 중의 전기가 열로 변하지 않고, 송전 손실이 생기지 않는다.

  이 철도의 슨즈선(노선 거리 19. 8킬로미터)의 오히토역(시즈오카현 이즈노쿠니시) 옆에 길이 약 100미터의 초전도 송전 케이블과 냉동기, 펌프 등을 설치하고, 13일 첫차부터 새로운 시스템으로 전기를 보낸다. 시스템 상황을 확인하면서 상시 가동을 목표로 한다.

  일반 송전 케이블에서는, 전기의 일부가 열이 되어 손실되는 '송전 손실'이 생긴다. 개발한 초전도 송전 시스템은 케이블의 소재에, 냉각하면 전기 저항이 제로가 되는 초전도 재료를 사용한다. 송전 중의 전기가 열로 변하지 않고, 송전 손실이 생기지 않는다.

  철도총연은 '냉각에 필요한 전력을 빼도 전력 소비를 5% 정도 줄일 수 있다'고 보고 있다. 전국의 철도 회사가 전철 운행에 사용하는 전력은 연간 약 160억 킬로와트시(2021년도). 단순 계산으로 5%는 일반 가정 약 19만 세대분의 8억 킬로와트시에 해당한다.

  초전도 송전은 전압이 내려가기 어렵고, 전압 유지를 위한 변전소를 줄일 수 있다. 도시 지역은 전압이 낮은 직류 전기화를 채용하는 철도가 많아, 약 3킬로미터 간격으로 변전소를 설치한다. 유지보수 인재 확보나 1곳에서 연 2000만엔 정도로 여겨지는 유지비가 과제였다.

영상 126도에서 초전도 상태를 유지하는 한국의 LK-99

VS

영하 196도로 냉각 해서 운용하는 일본의 초전도체